[发明专利]基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，尤其涉及一种基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法及装置。

背景技术

在现代的无线通信系统中，信道编码和数字调制技术直接决定了通信系统误码率高低，即系统性能的好坏。在3G移动通信系统和后3G的LTE系统中，卷积编码和Turbo编码,QPSK调制、16QAM调制以及64QAM调制都是主要的信道编码和数字调制技术。在接收机，信道译码器的输入是经过数字解调后的信号，解调后的信号可以是硬比特，也可以是软比特，但软比特相对于硬比特作为译码器的输入会大大降低误码率，因此几乎所有的实际系统都会构造软比特。软比特定义的有效性直接关系到接收机性能。

译码器输入的软比特一般是通过定义和计算比特级的对数似然比LLR（Loglikelihood Ratio）来代替的。但LLR定义的方式各不相同，在LLR定义中对实际系统的考虑也不相同，从而在实际应用时不同定义方式的LLR将导致接收信号的LLR在接收机测量和判决真实发射信号性能上的差异。此外，LLR表示的复杂程度也无疑影响接收系统硬件和软件实现复杂度。

现有技术中比特级的对数似然比LLR一般比较复杂，从而增加了接收系统硬件和软件实现的复杂度，影响了接收机的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中比特级的对数似然比较复杂会影响接收机性能的缺陷，提供一种可提供简单的对数似然比的基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法，包括以下步骤：

S1、接收来自发射机的接收信号并对其进行信道估计和信道均衡，所述接收信号为复数空间的星座图中的多个星点复数符号，每个星点复数符号对应星座图上的编码数据比特组合；

S2、根据所述星点复数符号构造原软比特函数F1，该原软比特函数的符号函数C1=sign（F1）的值满足所述星座图编码数据比特组合与星点复数符号的对应关系；

S3、计算所述星点复数符号经过信道估计和信道均衡后的输出信号的噪声方差和均衡参数；

S4、根据所述噪声方差和均衡参数对所述原软比特函数F1进行修正，得到解调输出软比特函数F2；

S5、根据所述解调输出软比特函数F2，得到该解调输出软比特函数F2在其符号函数C2=sign（F2）不同取值条件下的似然函数，并计算所述似然函数的对数似然比；

S6、对所述对数似然比进行简化，并将简化的结果作为信道译码器的输入软比特，以通过信道译码器进行译码。

本发明所述的基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法中，所述原软比特函数F1为一阶线性函数。

本发明所述的基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法中，步骤S2中所述构造原软比特函数F1具体为：根据星点复数符号的实部和虚部定义L个原软比特函数，其中L=log₂M，M为所述接收信号的进制，且为大于1的正数。

本发明所述的基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法中，步骤S6中对所述对数似然比进行简化具体通过对所述星点复数符号的实部和虚部的分布取均值来进行简化。

本发明所述的基于复数空间的星座图的软比特数字解调方法中，所述星点复数符号均经能量归一化。

提供一种实现基于复数空间的星座图的软比特数字解调的装置，包括：

接收模块，用于接收来自发射机的接收信号，所述接收信号为复数空间的星座图中的多个星点复数符号，每个星点复数符号对应星座图上的编码数据比特组合；

信道估计和均衡器，用于对所述接收信号进行信道估计和信道均衡；

原软比特函数构造模块，用于根据所述星点复数符号构造原软比特函数F1，该原软比特函数的符号函数C1=sign（F1）的值满足所述星座图编码数据比特组合与星点复数符号的对应关系；

参数计算模块，用于计算所述星点复数符号经过信道估计和信道均衡后的输出信号的噪声方差和均衡参数；

修正模块，用于根据所述噪声方差和均衡参数对所述原软比特函数F1进行修正，得到解调输出软比特函数F2；

对数似然比计算模块，用于根据所述解调输出软比特函数F2，得到该解调输出软比特函数F2在其符号函数C2=sign（F2）不同取值条件下的似然函数，并计算所述似然函数的对数似然比；

简化模块，用于对所述对数似然比进行简化，并将简化的结果作为信道译码器的输入软比特。